JP3661308B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の画像出力部を転写ベルトに沿って配設して多色の画像を形成可能とした画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ドキュメントを取り扱う複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置ではカラー化が急速に進んでいるが、その一方でカラー化による処理速度の低下も懸念されている。そこで、カラードキュメントを高速で取り扱う画像形成装置として、無端状の転写ベルトに沿ってブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色毎に４つの画像出力部を配設した、いわゆるタンデム型のデジタルカラー機が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種のデジタルカラー機では、像担持体となる転写ベルト上に順次異なる色の画像を重ねて一つの多色画像を形成することから、各々の画像出力部における画像転写位置が相対的にずれた場合、各色のレジストレーションずれ（以下、「レジずれ」と言う）が発生して出力画像の品質が低下してしまうという問題があった。
【０００４】
そこで従来においては、各々の画像出力部によって転写ベルト上にレジずれ検出用パターンを形成し、このレジずれ検出用パターンをＣＣＤセンサ等のレジセンサで読み取ることにより、実際に読み取ったパターン位置と色ずれ無しの理想状態におけるパターン位置との関係から、主走査方向及び副走査方向のレジずれ量を検出し且つその検出結果に基づいてレジ補正を行うようにした技術が提案されている。
この従来技術では、図１２に示すように、各々の色（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に対応したレジずれ検出用パターンを転写ベルト上に形成する。その際、各色ごとに主走査方向用のレジずれ検出用パターンＬａと副走査方向用のレジずれ検出用パターンＬｂとを形成し、これらのレジずれ検出用パターンＬａ，Ｌｂを所定のタイミング（サンプルタイム）でレジセンサ５０が読み取ることにより、主走査方向及び副走査方向のレジずれ量を検出するようになっている。
【０００５】
ところが上記従来技術においては、主走査方向用のレジずれ検出用パターンＬａをレジセンサ５０の見開き幅ＣＷよりも狭い幅で形成し、副走査方向のレジずれ検出用パターンＬｂをレジセンサ５０のサンプリング幅ＴＷよりも狭い幅で形成していたので、主走査方向で検出可能なレジずれ検出用パターンＬａの許容ずれ量はレジセンサ１３の見開き幅ＣＷと同等レベルに制限され、副走査方向で検出可能なレジずれ検出用パターンＬｂの許容ずれ量はレジセンサ１３のサンプリング幅ＴＷと同等レベルに制限されていた。そのため、例えば図１３に示すように、主走査方向用のレジずれ検出用パターンＬａの中で、レジセンサ５０の見開き幅ＣＷを超えてマゼンダ（Ｍ）のパターンＬａがずれたり、副走査方向用のレジずれ検出用パターンＬｂの中で、レジセンサ５０のサンプリング幅ＴＷを超えてＹ（イエロー）のパターンＬｂがずれた場合には、マゼンダ（Ｍ）の主走査方向のレジずれ及びイエロー（Ｙ）の副走査方向のレジずれが検出不可能となり、全ての画像出力部で適正なレジ補正を行うことができなくなる。
この対策としては、レジセンサ５０の見開き幅ＣＷを拡大したりレジセンサ５０のサンプリング幅ＴＷを拡大することが考えられるが、そうした場合にはレジセンサ５０の大型化やデータ処理時間の増大を招いてしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、レジずれ検出に際してレジセンサの大型化やデータ処理時間の増加を招くことなく、レジずれ検出用パターンの許容ずれ量を広げることができる画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するためになされたもので、複数の画像出力部を像担持体ベルトに沿って配設し、像担持体ベルト上に複数の画像出力部によって順次異なる色の画像を重ねて多色の画像を形成可能とした画像形成装置において、像担持体ベルト上に各々の色に対応したレジずれ検出用パターンを形成するとともに、副走査方向において互いにパターンの幅が異なる複数のパターンの集まりをレジずれ検出用パターンとして形成するパターン形成手段と、このパターン形成手段によって形成されたレジずれ検出用パターンを、副走査方向において所定の読取幅で読み取るとともに、当該所定の読取幅が複数のパターンのうちの少なくとも一つを読取可能な条件で設定されたパターン読取手段と、このパターン読取手段によって読み取られたパターンの幅及び読み取られたパターンの位置に基づいて副走査方向のレジずれ量を検出するレジずれ検出手段とを備えたものである。
【０００８】
上記構成からなる画像形成装置においては、パターン読取手段でのパターン読取幅を拡大することなく、レジずれ検出用パターンの許容ずれ量を広げることが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。
図１において、転写ベルト１は、駆動ロール２と従動ロール３ａ〜３ｃとの間にループ状に架け渡されている。この転写ベルト１は、駆動ロール２の回転によって図中矢印方向に移動するもので、そのベルト上に載せられた転写シート４を画像転写位置へと供給する、いわゆるシート搬送ベルトとして構成されている。また、駆動ロール２と従動ロール３ａとの間では、転写ベルト１に沿って複数の画像出力部５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃが配設されている。
【００１０】
これらの画像出力部５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃは、ベルト移動方向の上流側から下流側に向かってブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色に対応している。また、各々の画像出力部５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃは、レーザ書き込み部、感光体及びその周辺機器（現像器、転写器、クリーナー、帯電器等）によって構成されている。そして、レーザ書き込み部によって感光体の表面に書き込まれた静電潜像がトナー像として現像され、そのトナー像が転写ベルト１上に転写されるようになっている。これにより、転写ベルト１上に載せられた転写シート４には、各々の画像出力部５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃによって順次異なる色（ブラック→イエロー→マゼンダ→シアン）の画像が重ねて転写され、これによって一つの多色画像が形成される構成となっている。
【００１１】
図２は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。
図２において、画像制御部１１は、画像出力部５（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に対して、転写シート４に転写すべき画像信号を与えるとともに、パターンジェネレータ１２が発生するレジずれ検出用パターンのパターン信号を与えて、画像出力部５の動作を制御するものである。
レジセンサ１３は、画像出力部５によって転写ベルト１上に形成されたレジずれ検出用パターンをサンプリングする、例えばＣＣＤセンサからなるもので、最後尾の画像出力部５Ｃの下流側でかつ予め設定されたパターン形成位置に対応して転写ベルト１の上方に対向配置されている（図１参照）。
【００１２】
サンプリング制御部１４は、レジセンサ１３のサンプリング動作（パターン読取動作）を制御するもので、ここから指示されたサンプルタイミングに従ってレジセンサ１３がサンプリング動作を行い、これによって得られたサンプリングデータがデータ格納部１５に記憶される構成になっている。
レジずれ検出部１６は、レジセンサ１３でサンプリングされたサンプリングデータ（読取結果）に基づいてレジずれ量を検出するものである。
主制御部１７は、画像形成装置全体の制御を一括して行うとともに、レジずれ検出部１６での検出結果に基づいてレジ補正を行うものである。
【００１３】
ここで本発明の特徴とするところは、レジずれ検出に際して、画像出力部５がレジセンサ１３におけるパターン読取幅と同一幅又はそれよりも広い幅でレジずれ検出用パターンを形成する点にあり、以下にその具体的な形態例について詳細に説明する。ちなみに、レジセンサ１３におけるパターン読取幅には、センサ自身の見開き幅に依存する主走査方向のパターン読取幅と、センサのサンプリング期間（サンプルタイム）に依存する副走査方向のパターン読取幅とがあるため、ここでは前者を「主走査側読取幅」、後者を「副走査側読取幅」と称して説明する。
【００１４】
〔第１形態例〕
本例では、図３（ａ）に示すように、ベルト移動方向となる副走査方向に沿ってＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色毎に、レジずれ検出用パターンを転写ベルト１上に繰り返し形成する。各色のレジずれ検出用パターンは、図３（ｂ）に示すように、副走査方向（ベルト移動方向）において互いに幅が異なる複数（図例では５つ）のパターンＬ１〜Ｌ５の集まりを１ブロックとして構成してある。そして、副走査方向におけるレジずれ検出用パターンの幅ＷＰがレジセンサ１３の副走査側読取幅ＴＷよりも広くなるように形成している。また、パターンＬ１の幅をＷ１、パターンＬ２の幅をＷ２、パターンＬ３の幅をＷ３、パターンＬ４の幅をＷ４、パターンＬ５の幅をＷ５とした場合、互いのパターン幅の関係がＷ１＞Ｗ２＞Ｗ３＞Ｗ４＞Ｗ５となっている。さらに、各々のパターン間隔Ｌｐ１〜Ｌｐ４はいずれも一定となっている（Ｌｐ１＝Ｌｐ２＝Ｌｐ３＝Ｌｐ４）。
【００１５】
こうして形成されたレジずれ検出用パターンは、サンプリング制御部１４からの指示に基づく所定のタイミングでレジセンサ１３により読み取られる。すなわちサンプリング制御部１４では、上述した複数のパターンＬ１〜Ｌ５のうち、例えばその中間位置に形成されるパターンＬ３の読み取りタイミングを基準にレジセンサ１３のサンプリング開始タイミングとサンプリング終了タイミングとを設定し、これに従った副走査側読取幅ＴＷをもってレジセンサ１３がレジずれ検出用パターンを読み取る。その際、レジセンサ１３にて少なくともいずれか一つのパターンが読み取られるように、上記副走査側読取幅ＴＷは以下の（１）式の条件で設定される。
ＴＷ≧Ｗ１＋Ｗ２＋ｇ１・・・（１）
ｇ１：パターンＬ１とＬ２のギャップ寸法
なお、主走査方向のパターン長については、同方向のレジずれ量を考慮してレジセンサ（ＣＣＤ）１３の見開き幅、つまり主走査側読取幅ＣＷから外れないように設定すればよい。
【００１６】
ここで図４に示すように、上述したレジずれ検出用パターンＬ１〜Ｌ５が図中破線で示す理想位置（レジずれ無しの位置）に対して、副走査方向にＥ分だけずれて形成されていた場合、レジセンサ１３は上記（１）式の条件に従ってセンサ自身の見開き幅（主走査側読取幅）ＣＷと副走査側読取幅ＴＷによって囲まれた領域でパターンの読み取りを行う。この場合、副走査方向のパターンずれＥによってレジセンサ１３がパターンＬ２を読み取ることになるため、その読取結果に基づいてレジずれ検出部１６がパターン幅Ｗ２を算出し、実際に読み取ったパターンがＬ２であったことを認識する。さらに、レジずれ無しの場合のパターンＬ２の位置（理想位置）から、実際に読み取ったパターンＬ２の位置がどの程度ずれているかを算出し、その算出結果に基づいて副走査方向におけるレジずれ量を検出する。
これにより、レジセンサ１３の副走査側読取幅ＴＷを拡大しなくても、その２倍以上の副走査方向のレジずれ量を検出することが可能となる。
【００１７】
なお、上記〔第１形態例〕においては、５つのパターンＬ１〜Ｌ５を１ブロックとしてレジずれ検出用パターンを形成するようにしたが、１ブロックにおけるパターン数は必要に応じて任意に設定することができる。また、パターン読取時の基準パターンを中間パターンＬ３としたが、これ以外のパターンを基準パターンとしてもかまわない。さらに、副走査方向だけに限らず、主走査方向において互いに幅が異なる複数のパターンをレジずれ検出用パターンとして形成し、その読取結果から主走査方向のレジずれ量を検出することも可能である。
【００１８】
〔第２形態例〕
本例では、図５（ａ）に示すように、ベルト移動方向となる副走査方向に沿ってＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色毎に、レジずれ検出用パターンを転写ベルト１上に繰り返し形成する。各色のレジずれ検出用パターンは、図５（ｂ）に示すように、複数（図例では５つ）のパターンＬ１〜Ｌ５の集まりを１ブロックとして構成してある。これらのパターンＬ１〜Ｌ５は、副走査方向でのパターン幅が同一でかつ一定のパターン間隔（Ｌｐ１＝Ｌｐ２＝Ｌｐ３＝Ｌｐ４）で配置してある。そして、同方向におけるレジずれ検出用パターンの幅ＷＰは、レジセンサ１３での副走査側読取幅ＴＷ１，ＴＷ２，ＴＷ３，ＴＷ４，ＴＷ５よりも広く設定してある。
【００１９】
こうして形成されたレジずれ検出用パターンは、サンプリング制御部１４からの指示に基づく所定のタイミングでレジセンサ１３により読み取られる。すなわちサンプリング制御部１４では、上述した複数のパターンＬ１〜Ｌ５の間隔Ｌｐ１，Ｌｐ２，Ｌｐ３，Ｌｐ４に対して非同期となるように、副走査方向でのサンプリング間隔Ｔｐ１，Ｔｐ２，Ｔｐ３，Ｔｐ４を変動させてレジセンサ１３のサンプリング開始タイミングとサンプリング終了タイミングとを設定する。これによりレジセンサ１３は、それぞれのタイミングで副走査側読取幅ＴＷ１，ＴＷ２，ＴＷ３，ＴＷ４，ＴＷ５をもってレジずれ検出用パターンを読み取る。
【００２０】
その際、レジずれ検出用パターンが副走査方向にずれて形成された場合でも、レジセンサ１３の副走査側読取幅ＴＷ１，ＴＷ２，ＴＷ３，ＴＷ４，ＴＷ５の中に少なくともいずれか一つのパターン、図例ではパターンＬ１が含まれ、このパターンＬ１がレジセンサ１３によって読み取られる。したがってレジずれ検出部１６では、パターンＬ１をどのタイミングで読み取ったかによって、実際に読み取られたパターンがＬ１であったことを認識する。さらに、レジずれ無しの場合のパターンＬ１の位置（理想位置）から、実際に読み取ったパターンＬ１の位置がどの程度ずれているかを算出し、その算出結果に基づいて副走査方向におけるレジずれ量を検出する。
これにより、レジセンサ１３の副走査側読取幅ＴＷを拡大しなくても、その２倍以上の副走査方向のレジずれ量を検出することが可能となる。
【００２１】
なお、上記〔第２形態例〕においては、レジずれ検出用パターンＬ１〜Ｌ５のパターン間隔Ｌｐ１〜Ｌｐ４と、レジセンサ１３のサンプリング間隔Ｔｐ１〜Ｔｐ４とを非同期とするために、レジずれ検出用パターンＬ１〜Ｌ５のパターン間隔Ｌｐ１〜Ｌｐ４を一定としたうえで、レジセンサ１３のサンプリング間隔Ｔｐ１〜Ｔｐ４を変動させるようにしたが、これ以外にも例えば図６に示すように、レジセンサ１３のサンプリング間隔Ｔｐ１〜Ｔｐ４を一定としたうえで、レジずれ検出用パターンＬ１〜Ｌ５のパターン間隔Ｌｐ１〜Ｌｐ４を変動させるようにしてもよい。さらに、レジずれ検出用パターンＬ１〜Ｌ５のパターン間隔Ｌｐ１〜Ｌｐ４とレジセンサ１３のサンプリング間隔Ｔｐ１〜Ｔｐ４とを共に一定とし、双方の間隔に差をもたせることで非同期とするようにしてもよい。
【００２２】
〔第３形態例〕
本例では、図７（ａ）に示すように、ベルト移動方向となる副走査方向に沿ってＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色毎に、レジずれ検出用パターンを転写ベルト１上に繰り返し形成する。各々のレジずれ検出用パターンは、図７（ｂ）に示すように、複数（図例では５つ）のパターンＬ１〜Ｌ５の集まりを１ブロックとし、これらのパターンＬ１〜Ｌ５を主走査方向及び副走査方向にそれぞれ位置をずらして配置してある。また、主走査方向におけるレジずれ検出用パターンの幅ＷＬはレジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷよりも広く設定してあり、同方向のパターン間隔は一定となっている。さらに、レジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷの中に少なくともいずれか一つのパターンが存在するように、パターンエッジ間距離Ｇは上記主走査側読取幅ＣＷ以下に設定してある。
【００２３】
こうして形成されたレジずれ検出用パターンは、サンプリング制御部１４からの指示に基づく所定のタイミングでレジセンサ１３により読み取られる。すなわちサンプリング制御部１４では、上述した複数のパターンＬ１〜Ｌ５の間隔と同期したかたちでレジセンサ１３のサンプリング開始タイミングとサンプリング終了タイミングとを設定する。これによりレジセンサ１３は、各々のパターンＬ１〜Ｌ５に対応したタイミングで副走査側読取幅ＴＷ１，ＴＷ２，ＴＷ３，ＴＷ４，ＴＷ５をもってレジずれ検出用パターンを読み取る。
【００２４】
その際、レジずれ検出用パターンが主走査方向にずれて形成された場合でも、レジセンサ１３の副走査側読取幅ＴＷ１，ＴＷ２，ＴＷ３，ＴＷ４，ＴＷ５の中に少なくともいずれか一つのパターン、図例ではパターンＬ３が含まれ、このパターンＬ３がレジセンサ１３によって読み取られる。したがってレジずれ検出部１６では、パターンＬ３をどのタイミングで読み取ったかによって、実際に読み取られたパターンがＬ３であったことを認識する。さらに、レジずれ無しの場合のパターンＬ３の位置（理想位置）から、実際に読み取ったパターンＬ３の位置がどの程度ずれているかを算出し、その算出結果に基づいて主走査方向におけるレジずれ量を検出する。
これにより、レジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷを拡大しなくても、その２倍以上の主走査方向のレジずれ量を検出することが可能となる。
【００２５】
〔第４形態例〕
本例では、図８（ａ）に示すように、レジセンサ１３における主走査側読取幅ＣＷと同一幅（ＷＬ）のパターンＬをレジずれ検出用パターンとして転写ベルト１上に形成する（ＣＷ＝ＷＬ）。また、これらの幅ＣＷ，ＷＬについては、主走査方向における許容レジずれ量の半分に設定し、副走査方向のパターン幅についてはレジセンサ１３の副走査側読取幅ＴＷから外れないように設定する。
【００２６】
これにより、レジセンサ１３が上記主走査側読取幅ＣＷをもってパターンＬを読み取る場合、実際に形成されたパターンＬが理想位置から主走査方向にずれていると、主走査側読取幅ＣＷの中に必ずパターンエッジが含まれることになる。すなわち、図８（ａ）において、図中左側にパターンＬがずれている場合は主走査側読取幅ＣＷにパターン右エッジが含まれ、図中右側にパターンＬがずれている場合は主走査側読取幅ＣＷにパターン左エッジが含まれることになる。したがってレジずれ検出部１６では、パターンエッジの検出ポイントからレジセンサ１３のパターン読取終了ポイントまでの距離Ｓ、或いはレジセンサ１３のパターン読取開始ポイントからパターンエッジの検出ポイントまでの距離（不図示）を基にして主走査方向におけるレジずれ量を検出する。
これにより、レジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷを拡大しなくても、その２倍に相当する主走査方向のレジずれ量を検出することが可能となる。
【００２７】
〔第５形態例〕
本例では、図８（ｂ）に示すように、レジセンサ１３における副走査側読取幅ＴＷと同一幅（ＷＰ）のパターンＬをレジずれ検出用パターンとして転写ベルト１上に形成する（ＴＷ＝ＷＰ）。また、これらのＴＷ，ＷＰについては、副走査方向における許容レジずれ量の半分に設定し、主走査方向のパターン長についてはレジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷから外れないように設定する。
【００２８】
これにより、レジセンサ１３が上記副走査側読取幅ＴＷをもってパターンＬを読み取る場合、実際に形成されたパターンＬが理想位置から副走査方向にずれていると、副走査側読取幅ＴＷの中に必ずパターンエッジが含まれることになる。すなわち、図８（ｂ）において、図中上側にパターンＬがずれている場合は副走査側読取幅ＴＷにパターン後端エッジが含まれ、図中下側にパターンＬがずれている場合は副走査側読取幅ＴＷにパターン先端エッジが含まれることになる。したがってレジずれ検出部１６では、レジセンサ１３のサンプリング開始からパターンエッジ検出までの時間（不図示）、或いはパターンエッジ検出からレジセンサ１３のサンプリング終了までの時間ｔを基にして副走査方向におけるレジずれ量を検出する。
これにより、レジセンサ１３の副走査側読取幅ＴＷを拡大しなくても、その２倍に相当する副走査方向のレジずれ量を検出することが可能となる。
【００２９】
〔第６形態例〕
本例では、図８（ｃ）に示すように、レジセンサ１３における主走査側読取幅ＣＷ及び副走査側読取幅ＴＷと同一幅（ＷＬ，ＷＰ）のパターンＬをレジずれ検出用パターンとして転写ベルト１上に形成する（ＣＷ＝ＷＬ，ＴＷ＝ＷＰ）。また、幅ＴＷ，ＷＰについては、副走査方向における許容レジずれ量の半分に設定し、幅ＣＷ，ＷＬについては、主走査方向における許容レジずれ量の半分に設定する。
【００３０】
これにより、レジセンサ１３が上記主走査側読取幅ＣＷ及び副走査側読取幅ＴＷをもってパターンＬを読み取る場合、実際に形成されたパターンＬが理想位置からずれていると、主走査側読取幅ＣＷの中には必ずパターン左／右エッジが含まれ、副走査側読取幅ＴＷの中には必ずパターン先端／後端エッジが含まれることになる。したがってレジずれ検出部１６では、上記第４，第５形態例と同様の原理で、パターンエッジの検出ポイントからレジセンサ１３のパターン読取終了ポイントまでの距離、或いはレジセンサ１３のパターン読取開始ポイントからパターンエッジの検出ポイントまでの距離を基にして主走査方向のレジずれ量を検出するとともに、レジセンサ１３のサンプリング開始からパターンエッジ検出までの時間、或いはパターンエッジ検出からレジセンサ１３のサンプリング終了までの時間を基にして副走査方向のレジずれ量を検出する。
これにより、レジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷ及び副走査側読取幅ＴＷを拡大しなくても、それらの２倍に相当する主走査／副走査方向のレジずれ量を同時に検出することが可能となる。
【００３１】
〔第７形態例〕
本例では、図９（ａ）に示すように、副走査方向（ベルト移動方向）に沿って各色毎のレジずれ検出用パターンを形成する。各々のレジずれ検出用パターンは、図９（ｂ）に示すように、主走査方向においてそれぞれパターン幅が連続的に変化する複数のパターンＬ１〜Ｌ５を１ブロックとして構成してある。また、主走査方向におけるレジずれ検出用パターンの幅ＷＬは、レジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷよりも広く設定してある。さらに、副走査方向における各パターンＬ１〜Ｌ５の最大幅Ｗはいずれも一定となっている。
【００３２】
こうして形成されたレジずれ検出用パターンは、サンプリング制御部１４からの指示に基づく所定のタイミングでレジセンサ１３により読み取られる。すなわちサンプリング制御部１４では、上記パターン幅Ｗに対応してレジセンサ１３のサンプリング開始タイミングとサンプリング終了タイミングを設定し、これに従った副走査側読取幅ＴＷをもってレジセンサ１３がレジずれ検出用パターンを読み取る。その際、レジセンサ１３にて少なくともいずれか一つのパターンが読み取られるように、上記副走査側読取幅ＴＷを上記パターン幅Ｗ以上に設定してある。
【００３３】
ここで、レジずれ検出用パターンが主走査方向にずれると、これに対応したかたちでレジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷ内でパターン幅が変動し、これに従って主走査方向におけるサンプリング開始タイミングからパターンエッジ（先端エッジ）検出タイミングまでの時間、或いはパターンエッジ（後端エッジ）検出タイミングからサンプリング終了タイミングまでの時間が変化する。したがってレジセンサ１３が副走査側読取幅ＴＷをもってレジずれ検出用パターンを読み取ることにより、レジずれ検出部１６では、レジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷの任意の一点（例えば図中一線鎖線で示す中間点）で読み取られるパターン幅と、理想状態におけるパターン幅とのずれ分を算出し、その算出結果に基づいて主走査方向のレジずれ量を検出する。
これにより、レジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷを拡大しなくても、その２倍以上の主走査方向のレジずれ量を検出することが可能となる。
【００３４】
なお、上記〔第７形態例〕においては、主走査方向においてそれぞれパターン幅が連続的に変化する複数のパターンＬ１〜Ｌ５をレジずれ検出用パターンとして形成するようにしたが、これ以外にも図１０に示すように、副走査方向においてそれぞれパターン幅が連続的に変化する複数のパターンＬ１〜Ｌ５をレジずれ検出用パターンとして形成することにより、上記同様の原理で副走査方向のレジずれ量を検出することも可能である。
【００３５】
〔第８形態例〕
本例では、図１１に示すように、主走査方向用のレジずれ検出用パターンとして、レジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷよりも広い幅（ＷＬｚ）でＺ字形のパターンＬｚを形成し、また副走査方向用のレジずれ検出用パターンとして、レジセンサ１３の副走査側読取幅ＴＷｎよりも広い幅（ＷＰｎ）でＮ字形のパターンＬｎを形成する。このうち、Ｚ字形のパターンＬｚについては、その副走査方向のパターン幅ＷＰｚをこれに対応するレジセンサ１３の副走査側読取幅ＴＷｚ以下に設定し、Ｎ字形のパターンＬｎについては、その主走査方向のパターン幅ＷＬｎをこれに対応するレジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷ以下に設定してある。
【００３６】
こうして形成されたレジずれ検出用パターンは、サンプリング制御部１４からの指示に基づく所定のタイミングでレジセンサ１３により読み取られる。すなわちレジセンサ１３は、サンプリング制御部１４からの指示に基づき、副走査側読取幅ＴＷｚをもってＺ字形のパターンＬｚを読み取るとともに、副走査側読取幅ＴＷｎをもってＮ字形のパターンＬｎを読み取る。このとき、Ｚ字形のパターンＬｚが主走査方向にずれると、これに対応してレジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷの任意の一点（例えば図中一線鎖線で示す点）で、最初のパターン検出タイミングｔ1 から次のパターン検出タイミングｔ2 までの時間が変化する。一方、Ｎ字形のパターンＬｎが副走査方向にずれると、これに対応してレジセンサ１３の副走査側読取幅ＴＷｎの任意のタイミング（例えば図中一線鎖線で示すタイミング）で、最初のパターン検出ポイントｐ1 から次のパターン検出ポイントｐ2 までの距離が変化する。
【００３７】
したがってレジずれ検出部１６では、レジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷの任意の一点で読み取られるパターン検出タイミングの時間（ｔ1 −ｔ2 ）と理想状態における時間とのずれ分を算出し、その算出結果に基づいて主走査方向のレジずれ量を検出するとともに、レジセンサ１３の副走査側読取幅ＴＷｎの任意のタイミングで読み取られるパターン検出ポイントの距離（ｐ1 −ｐ2 ）と理想状態における距離とのずれ分を算出し、その算出結果に基づいて副走査方向のレジずれ量を検出する。
これにより、レジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷ及び副走査側読取幅ＴＷを拡大しなくても、その２倍以上に相当する主走査／副走査方向のレジずれ量を検出することが可能となる。
【００３８】
なお、上記〔第８形態例〕では、主走査方向用のレジずれ検出用パターンとしてＺ字形のパターンＬｚを形成し、副走査方向用のレジずれ検出用パターンとしてＮ字形のパターンＬｎを形成するようにしたが、これ以外にも図示はしないが、主走査方向用及び副走査方向用のレジずれ検出用パターンとしてそれぞれＺ字形及びＮ字形を反転した字形からなるパターンを形成するようにしてもよい。
【００３９】
また、本発明が適用される画像形成装置としても、先の図１で示したように像担持体となる転写ベルトをシート搬送ベルトとして構成したもの以外にも、例えば各々の画像出力部によって転写ベルト上に直に異色の画像を重ね転写し、これを転写シートに一括して転写するようにしたもの、つまり転写ベルトを中間転写ベルトとして構成したもの、あるいは転写ベルト上に直に露光し、順次重ね現像するようにしたもの、つまり転写ベルトを感光体ベルトとして構成したものにも同様に適用することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の画像形成装置によれば、パターン読取手段でのパターン読取幅を拡大することなく、レジずれ検出用パターンの許容ずれ量を大幅に広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明が適用される画像形成装置の概略図である。
【図２】 本発明に係る画像形成装置の機能ブロック図である。
【図３】 本発明の第１形態例を説明する図（その１）である。
【図４】 本発明の第１形態例を説明する図（その２）である。
【図５】 本発明の第２形態例を説明する図（その１）である。
【図６】 本発明の第２形態例を説明する図（その２）である。
【図７】 本発明の第３形態例を説明する図である。
【図８】 本発明の第４〜第６形態例を説明する図である。
【図９】 本発明の第７形態例を説明する図（その１）である。
【図１０】 本発明の第７形態例を説明する図（その２）である。
【図１１】 本発明の第８形態例を説明する図である。
【図１２】 従来例を説明する図である。
【図１３】 従来の課題を説明する図である。
【符号の説明】
１ 転写ベルト
５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ 画像出力部
１１ 画像制御部
１２ パターンジェネレータ
１３ レジセンサ
１４ サンプリング制御部
１５ レジずれ検出部
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の画像出力部を転写ベルトに沿って配設して多色の画像を形成可能とした画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ドキュメントを取り扱う複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置ではカラー化が急速に進んでいるが、その一方でカラー化による処理速度の低下も懸念されている。そこで、カラードキュメントを高速で取り扱う画像形成装置として、無端状の転写ベルトに沿ってブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色毎に４つの画像出力部を配設した、いわゆるタンデム型のデジタルカラー機が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種のデジタルカラー機では、像担持体となる転写ベルト上に順次異なる色の画像を重ねて一つの多色画像を形成することから、各々の画像出力部における画像転写位置が相対的にずれた場合、各色のレジストレーションずれ（以下、「レジずれ」と言う）が発生して出力画像の品質が低下してしまうという問題があった。
【０００４】
そこで従来においては、各々の画像出力部によって転写ベルト上にレジずれ検出用パターンを形成し、このレジずれ検出用パターンをＣＣＤセンサ等のレジセンサで読み取ることにより、実際に読み取ったパターン位置と色ずれ無しの理想状態におけるパターン位置との関係から、主走査方向及び副走査方向のレジずれ量を検出し且つその検出結果に基づいてレジ補正を行うようにした技術が提案されている。
この従来技術では、図１２に示すように、各々の色（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に対応したレジずれ検出用パターンを転写ベルト上に形成する。その際、各色ごとに主走査方向用のレジずれ検出用パターンＬａと副走査方向用のレジずれ検出用パターンＬｂとを形成し、これらのレジずれ検出用パターンＬａ，Ｌｂを所定のタイミング（サンプルタイム）でレジセンサ５０が読み取ることにより、主走査方向及び副走査方向のレジずれ量を検出するようになっている。
【０００５】
ところが上記従来技術においては、主走査方向用のレジずれ検出用パターンＬａをレジセンサ５０の見開き幅ＣＷよりも狭い幅で形成し、副走査方向のレジずれ検出用パターンＬｂをレジセンサ５０のサンプリング幅ＴＷよりも狭い幅で形成していたので、主走査方向で検出可能なレジずれ検出用パターンＬａの許容ずれ量はレジセンサ１３の見開き幅ＣＷと同等レベルに制限され、副走査方向で検出可能なレジずれ検出用パターンＬｂの許容ずれ量はレジセンサ１３のサンプリング幅ＴＷと同等レベルに制限されていた。そのため、例えば図１３に示すように、主走査方向用のレジずれ検出用パターンＬａの中で、レジセンサ５０の見開き幅ＣＷを超えてマゼンダ（Ｍ）のパターンＬａがずれたり、副走査方向用のレジずれ検出用パターンＬｂの中で、レジセンサ５０のサンプリング幅ＴＷを超えてＹ（イエロー）のパターンＬｂがずれた場合には、マゼンダ（Ｍ）の主走査方向のレジずれ及びイエロー（Ｙ）の副走査方向のレジずれが検出不可能となり、全ての画像出力部で適正なレジ補正を行うことができなくなる。
この対策としては、レジセンサ５０の見開き幅ＣＷを拡大したりレジセンサ５０のサンプリング幅ＴＷを拡大することが考えられるが、そうした場合にはレジセンサ５０の大型化やデータ処理時間の増大を招いてしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、レジずれ検出に際してレジセンサの大型化やデータ処理時間の増加を招くことなく、レジずれ検出用パターンの許容ずれ量を広げることができる画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するためになされたもので、複数の画像出力部を像担持体ベルトに沿って配設し、像担持体ベルト上に複数の画像出力部によって順次異なる色の画像を重ねて多色の画像を形成可能とした画像形成装置において、像担持体ベルト上に各々の色に対応したレジずれ検出用パターンを形成するとともに、副走査方向において互いにパターンの幅が異なる複数のパターンの集まりをレジずれ検出用パターンとして形成するパターン形成手段と、このパターン形成手段によって形成されたレジずれ検出用パターンを、副走査方向において所定の読取幅で読み取るとともに、当該所定の読取幅が複数のパターンのうちの少なくとも一つを読取可能な条件で設定されたパターン読取手段と、このパターン読取手段によって読み取られたパターンの幅及び読み取られたパターンの位置に基づいて副走査方向のレジずれ量を検出するレジずれ検出手段とを備えたものである。
【０００８】
上記構成からなる画像形成装置においては、パターン読取手段でのパターン読取幅を拡大することなく、レジずれ検出用パターンの許容ずれ量を広げることが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。
図１において、転写ベルト１は、駆動ロール２と従動ロール３ａ〜３ｃとの間にループ状に架け渡されている。この転写ベルト１は、駆動ロール２の回転によって図中矢印方向に移動するもので、そのベルト上に載せられた転写シート４を画像転写位置へと供給する、いわゆるシート搬送ベルトとして構成されている。また、駆動ロール２と従動ロール３ａとの間では、転写ベルト１に沿って複数の画像出力部５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃが配設されている。
【００１０】
これらの画像出力部５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃは、ベルト移動方向の上流側から下流側に向かってブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色に対応している。また、各々の画像出力部５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃは、レーザ書き込み部、感光体及びその周辺機器（現像器、転写器、クリーナー、帯電器等）によって構成されている。そして、レーザ書き込み部によって感光体の表面に書き込まれた静電潜像がトナー像として現像され、そのトナー像が転写ベルト１上に転写されるようになっている。これにより、転写ベルト１上に載せられた転写シート４には、各々の画像出力部５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃによって順次異なる色（ブラック→イエロー→マゼンダ→シアン）の画像が重ねて転写され、これによって一つの多色画像が形成される構成となっている。
【００１１】
図２は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。
図２において、画像制御部１１は、画像出力部５（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に対して、転写シート４に転写すべき画像信号を与えるとともに、パターンジェネレータ１２が発生するレジずれ検出用パターンのパターン信号を与えて、画像出力部５の動作を制御するものである。
レジセンサ１３は、画像出力部５によって転写ベルト１上に形成されたレジずれ検出用パターンをサンプリングする、例えばＣＣＤセンサからなるもので、最後尾の画像出力部５Ｃの下流側でかつ予め設定されたパターン形成位置に対応して転写ベルト１の上方に対向配置されている（図１参照）。
【００１２】
サンプリング制御部１４は、レジセンサ１３のサンプリング動作（パターン読取動作）を制御するもので、ここから指示されたサンプルタイミングに従ってレジセンサ１３がサンプリング動作を行い、これによって得られたサンプリングデータがデータ格納部１５に記憶される構成になっている。
レジずれ検出部１６は、レジセンサ１３でサンプリングされたサンプリングデータ（読取結果）に基づいてレジずれ量を検出するものである。
主制御部１７は、画像形成装置全体の制御を一括して行うとともに、レジずれ検出部１６での検出結果に基づいてレジ補正を行うものである。
【００１３】
ここで本発明の特徴とするところは、レジずれ検出に際して、画像出力部５がレジセンサ１３におけるパターン読取幅と同一幅又はそれよりも広い幅でレジずれ検出用パターンを形成する点にあり、以下にその具体的な形態例について詳細に説明する。ちなみに、レジセンサ１３におけるパターン読取幅には、センサ自身の見開き幅に依存する主走査方向のパターン読取幅と、センサのサンプリング期間（サンプルタイム）に依存する副走査方向のパターン読取幅とがあるため、ここでは前者を「主走査側読取幅」、後者を「副走査側読取幅」と称して説明する。
【００１４】
〔第１形態例〕
本例では、図３（ａ）に示すように、ベルト移動方向となる副走査方向に沿ってＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色毎に、レジずれ検出用パターンを転写ベルト１上に繰り返し形成する。各色のレジずれ検出用パターンは、図３（ｂ）に示すように、副走査方向（ベルト移動方向）において互いに幅が異なる複数（図例では５つ）のパターンＬ１〜Ｌ５の集まりを１ブロックとして構成してある。そして、副走査方向におけるレジずれ検出用パターンの幅ＷＰがレジセンサ１３の副走査側読取幅ＴＷよりも広くなるように形成している。また、パターンＬ１の幅をＷ１、パターンＬ２の幅をＷ２、パターンＬ３の幅をＷ３、パターンＬ４の幅をＷ４、パターンＬ５の幅をＷ５とした場合、互いのパターン幅の関係がＷ１＞Ｗ２＞Ｗ３＞Ｗ４＞Ｗ５となっている。さらに、各々のパターン間隔Ｌｐ１〜Ｌｐ４はいずれも一定となっている（Ｌｐ１＝Ｌｐ２＝Ｌｐ３＝Ｌｐ４）。
【００１５】
こうして形成されたレジずれ検出用パターンは、サンプリング制御部１４からの指示に基づく所定のタイミングでレジセンサ１３により読み取られる。すなわちサンプリング制御部１４では、上述した複数のパターンＬ１〜Ｌ５のうち、例えばその中間位置に形成されるパターンＬ３の読み取りタイミングを基準にレジセンサ１３のサンプリング開始タイミングとサンプリング終了タイミングとを設定し、これに従った副走査側読取幅ＴＷをもってレジセンサ１３がレジずれ検出用パターンを読み取る。その際、レジセンサ１３にて少なくともいずれか一つのパターンが読み取られるように、上記副走査側読取幅ＴＷは以下の（１）式の条件で設定される。
ＴＷ≧Ｗ１＋Ｗ２＋ｇ１・・・（１）
ｇ１：パターンＬ１とＬ２のギャップ寸法
なお、主走査方向のパターン長については、同方向のレジずれ量を考慮してレジセンサ（ＣＣＤ）１３の見開き幅、つまり主走査側読取幅ＣＷから外れないように設定すればよい。
【００１６】
ここで図４に示すように、上述したレジずれ検出用パターンＬ１〜Ｌ５が図中破線で示す理想位置（レジずれ無しの位置）に対して、副走査方向にＥ分だけずれて形成されていた場合、レジセンサ１３は上記（１）式の条件に従ってセンサ自身の見開き幅（主走査側読取幅）ＣＷと副走査側読取幅ＴＷによって囲まれた領域でパターンの読み取りを行う。この場合、副走査方向のパターンずれＥによってレジセンサ１３がパターンＬ２を読み取ることになるため、その読取結果に基づいてレジずれ検出部１６がパターン幅Ｗ２を算出し、実際に読み取ったパターンがＬ２であったことを認識する。さらに、レジずれ無しの場合のパターンＬ２の位置（理想位置）から、実際に読み取ったパターンＬ２の位置がどの程度ずれているかを算出し、その算出結果に基づいて副走査方向におけるレジずれ量を検出する。
これにより、レジセンサ１３の副走査側読取幅ＴＷを拡大しなくても、その２倍以上の副走査方向のレジずれ量を検出することが可能となる。
【００１７】
なお、上記〔第１形態例〕においては、５つのパターンＬ１〜Ｌ５を１ブロックとしてレジずれ検出用パターンを形成するようにしたが、１ブロックにおけるパターン数は必要に応じて任意に設定することができる。また、パターン読取時の基準パターンを中間パターンＬ３としたが、これ以外のパターンを基準パターンとしてもかまわない。さらに、副走査方向だけに限らず、主走査方向において互いに幅が異なる複数のパターンをレジずれ検出用パターンとして形成し、その読取結果から主走査方向のレジずれ量を検出することも可能である。
【００１８】
〔第２形態例〕
本例では、図５（ａ）に示すように、ベルト移動方向となる副走査方向に沿ってＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色毎に、レジずれ検出用パターンを転写ベルト１上に繰り返し形成する。各色のレジずれ検出用パターンは、図５（ｂ）に示すように、複数（図例では５つ）のパターンＬ１〜Ｌ５の集まりを１ブロックとして構成してある。これらのパターンＬ１〜Ｌ５は、副走査方向でのパターン幅が同一でかつ一定のパターン間隔（Ｌｐ１＝Ｌｐ２＝Ｌｐ３＝Ｌｐ４）で配置してある。そして、同方向におけるレジずれ検出用パターンの幅ＷＰは、レジセンサ１３での副走査側読取幅ＴＷ１，ＴＷ２，ＴＷ３，ＴＷ４，ＴＷ５よりも広く設定してある。
【００１９】
こうして形成されたレジずれ検出用パターンは、サンプリング制御部１４からの指示に基づく所定のタイミングでレジセンサ１３により読み取られる。すなわちサンプリング制御部１４では、上述した複数のパターンＬ１〜Ｌ５の間隔Ｌｐ１，Ｌｐ２，Ｌｐ３，Ｌｐ４に対して非同期となるように、副走査方向でのサンプリング間隔Ｔｐ１，Ｔｐ２，Ｔｐ３，Ｔｐ４を変動させてレジセンサ１３のサンプリング開始タイミングとサンプリング終了タイミングとを設定する。これによりレジセンサ１３は、それぞれのタイミングで副走査側読取幅ＴＷ１，ＴＷ２，ＴＷ３，ＴＷ４，ＴＷ５をもってレジずれ検出用パターンを読み取る。
【００２０】
その際、レジずれ検出用パターンが副走査方向にずれて形成された場合でも、レジセンサ１３の副走査側読取幅ＴＷ１，ＴＷ２，ＴＷ３，ＴＷ４，ＴＷ５の中に少なくともいずれか一つのパターン、図例ではパターンＬ１が含まれ、このパターンＬ１がレジセンサ１３によって読み取られる。したがってレジずれ検出部１６では、パターンＬ１をどのタイミングで読み取ったかによって、実際に読み取られたパターンがＬ１であったことを認識する。さらに、レジずれ無しの場合のパターンＬ１の位置（理想位置）から、実際に読み取ったパターンＬ１の位置がどの程度ずれているかを算出し、その算出結果に基づいて副走査方向におけるレジずれ量を検出する。
これにより、レジセンサ１３の副走査側読取幅ＴＷを拡大しなくても、その２倍以上の副走査方向のレジずれ量を検出することが可能となる。
【００２１】
なお、上記〔第２形態例〕においては、レジずれ検出用パターンＬ１〜Ｌ５のパターン間隔Ｌｐ１〜Ｌｐ４と、レジセンサ１３のサンプリング間隔Ｔｐ１〜Ｔｐ４とを非同期とするために、レジずれ検出用パターンＬ１〜Ｌ５のパターン間隔Ｌｐ１〜Ｌｐ４を一定としたうえで、レジセンサ１３のサンプリング間隔Ｔｐ１〜Ｔｐ４を変動させるようにしたが、これ以外にも例えば図６に示すように、レジセンサ１３のサンプリング間隔Ｔｐ１〜Ｔｐ４を一定としたうえで、レジずれ検出用パターンＬ１〜Ｌ５のパターン間隔Ｌｐ１〜Ｌｐ４を変動させるようにしてもよい。さらに、レジずれ検出用パターンＬ１〜Ｌ５のパターン間隔Ｌｐ１〜Ｌｐ４とレジセンサ１３のサンプリング間隔Ｔｐ１〜Ｔｐ４とを共に一定とし、双方の間隔に差をもたせることで非同期とするようにしてもよい。
【００２２】
〔第３形態例〕
本例では、図７（ａ）に示すように、ベルト移動方向となる副走査方向に沿ってＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色毎に、レジずれ検出用パターンを転写ベルト１上に繰り返し形成する。各々のレジずれ検出用パターンは、図７（ｂ）に示すように、複数（図例では５つ）のパターンＬ１〜Ｌ５の集まりを１ブロックとし、これらのパターンＬ１〜Ｌ５を主走査方向及び副走査方向にそれぞれ位置をずらして配置してある。また、主走査方向におけるレジずれ検出用パターンの幅ＷＬはレジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷよりも広く設定してあり、同方向のパターン間隔は一定となっている。さらに、レジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷの中に少なくともいずれか一つのパターンが存在するように、パターンエッジ間距離Ｇは上記主走査側読取幅ＣＷ以下に設定してある。
【００２３】
こうして形成されたレジずれ検出用パターンは、サンプリング制御部１４からの指示に基づく所定のタイミングでレジセンサ１３により読み取られる。すなわちサンプリング制御部１４では、上述した複数のパターンＬ１〜Ｌ５の間隔と同期したかたちでレジセンサ１３のサンプリング開始タイミングとサンプリング終了タイミングとを設定する。これによりレジセンサ１３は、各々のパターンＬ１〜Ｌ５に対応したタイミングで副走査側読取幅ＴＷ１，ＴＷ２，ＴＷ３，ＴＷ４，ＴＷ５をもってレジずれ検出用パターンを読み取る。
【００２４】
その際、レジずれ検出用パターンが主走査方向にずれて形成された場合でも、レジセンサ１３の副走査側読取幅ＴＷ１，ＴＷ２，ＴＷ３，ＴＷ４，ＴＷ５の中に少なくともいずれか一つのパターン、図例ではパターンＬ３が含まれ、このパターンＬ３がレジセンサ１３によって読み取られる。したがってレジずれ検出部１６では、パターンＬ３をどのタイミングで読み取ったかによって、実際に読み取られたパターンがＬ３であったことを認識する。さらに、レジずれ無しの場合のパターンＬ３の位置（理想位置）から、実際に読み取ったパターンＬ３の位置がどの程度ずれているかを算出し、その算出結果に基づいて主走査方向におけるレジずれ量を検出する。
これにより、レジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷを拡大しなくても、その２倍以上の主走査方向のレジずれ量を検出することが可能となる。
【００２５】
〔第４形態例〕
本例では、図８（ａ）に示すように、レジセンサ１３における主走査側読取幅ＣＷと同一幅（ＷＬ）のパターンＬをレジずれ検出用パターンとして転写ベルト１上に形成する（ＣＷ＝ＷＬ）。また、これらの幅ＣＷ，ＷＬについては、主走査方向における許容レジずれ量の半分に設定し、副走査方向のパターン幅についてはレジセンサ１３の副走査側読取幅ＴＷから外れないように設定する。
【００２６】
これにより、レジセンサ１３が上記主走査側読取幅ＣＷをもってパターンＬを読み取る場合、実際に形成されたパターンＬが理想位置から主走査方向にずれていると、主走査側読取幅ＣＷの中に必ずパターンエッジが含まれることになる。すなわち、図８（ａ）において、図中左側にパターンＬがずれている場合は主走査側読取幅ＣＷにパターン右エッジが含まれ、図中右側にパターンＬがずれている場合は主走査側読取幅ＣＷにパターン左エッジが含まれることになる。したがってレジずれ検出部１６では、パターンエッジの検出ポイントからレジセンサ１３のパターン読取終了ポイントまでの距離Ｓ、或いはレジセンサ１３のパターン読取開始ポイントからパターンエッジの検出ポイントまでの距離（不図示）を基にして主走査方向におけるレジずれ量を検出する。
これにより、レジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷを拡大しなくても、その２倍に相当する主走査方向のレジずれ量を検出することが可能となる。
【００２７】
〔第５形態例〕
本例では、図８（ｂ）に示すように、レジセンサ１３における副走査側読取幅ＴＷと同一幅（ＷＰ）のパターンＬをレジずれ検出用パターンとして転写ベルト１上に形成する（ＴＷ＝ＷＰ）。また、これらのＴＷ，ＷＰについては、副走査方向における許容レジずれ量の半分に設定し、主走査方向のパターン長についてはレジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷから外れないように設定する。
【００２８】
これにより、レジセンサ１３が上記副走査側読取幅ＴＷをもってパターンＬを読み取る場合、実際に形成されたパターンＬが理想位置から副走査方向にずれていると、副走査側読取幅ＴＷの中に必ずパターンエッジが含まれることになる。すなわち、図８（ｂ）において、図中上側にパターンＬがずれている場合は副走査側読取幅ＴＷにパターン後端エッジが含まれ、図中下側にパターンＬがずれている場合は副走査側読取幅ＴＷにパターン先端エッジが含まれることになる。したがってレジずれ検出部１６では、レジセンサ１３のサンプリング開始からパターンエッジ検出までの時間（不図示）、或いはパターンエッジ検出からレジセンサ１３のサンプリング終了までの時間ｔを基にして副走査方向におけるレジずれ量を検出する。
これにより、レジセンサ１３の副走査側読取幅ＴＷを拡大しなくても、その２倍に相当する副走査方向のレジずれ量を検出することが可能となる。
【００２９】
〔第６形態例〕
本例では、図８（ｃ）に示すように、レジセンサ１３における主走査側読取幅ＣＷ及び副走査側読取幅ＴＷと同一幅（ＷＬ，ＷＰ）のパターンＬをレジずれ検出用パターンとして転写ベルト１上に形成する（ＣＷ＝ＷＬ，ＴＷ＝ＷＰ）。また、幅ＴＷ，ＷＰについては、副走査方向における許容レジずれ量の半分に設定し、幅ＣＷ，ＷＬについては、主走査方向における許容レジずれ量の半分に設定する。
【００３０】
これにより、レジセンサ１３が上記主走査側読取幅ＣＷ及び副走査側読取幅ＴＷをもってパターンＬを読み取る場合、実際に形成されたパターンＬが理想位置からずれていると、主走査側読取幅ＣＷの中には必ずパターン左／右エッジが含まれ、副走査側読取幅ＴＷの中には必ずパターン先端／後端エッジが含まれることになる。したがってレジずれ検出部１６では、上記第４，第５形態例と同様の原理で、パターンエッジの検出ポイントからレジセンサ１３のパターン読取終了ポイントまでの距離、或いはレジセンサ１３のパターン読取開始ポイントからパターンエッジの検出ポイントまでの距離を基にして主走査方向のレジずれ量を検出するとともに、レジセンサ１３のサンプリング開始からパターンエッジ検出までの時間、或いはパターンエッジ検出からレジセンサ１３のサンプリング終了までの時間を基にして副走査方向のレジずれ量を検出する。
これにより、レジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷ及び副走査側読取幅ＴＷを拡大しなくても、それらの２倍に相当する主走査／副走査方向のレジずれ量を同時に検出することが可能となる。
【００３１】
〔第７形態例〕
本例では、図９（ａ）に示すように、副走査方向（ベルト移動方向）に沿って各色毎のレジずれ検出用パターンを形成する。各々のレジずれ検出用パターンは、図９（ｂ）に示すように、主走査方向においてそれぞれパターン幅が連続的に変化する複数のパターンＬ１〜Ｌ５を１ブロックとして構成してある。また、主走査方向におけるレジずれ検出用パターンの幅ＷＬは、レジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷよりも広く設定してある。さらに、副走査方向における各パターンＬ１〜Ｌ５の最大幅Ｗはいずれも一定となっている。
【００３２】
こうして形成されたレジずれ検出用パターンは、サンプリング制御部１４からの指示に基づく所定のタイミングでレジセンサ１３により読み取られる。すなわちサンプリング制御部１４では、上記パターン幅Ｗに対応してレジセンサ１３のサンプリング開始タイミングとサンプリング終了タイミングを設定し、これに従った副走査側読取幅ＴＷをもってレジセンサ１３がレジずれ検出用パターンを読み取る。その際、レジセンサ１３にて少なくともいずれか一つのパターンが読み取られるように、上記副走査側読取幅ＴＷを上記パターン幅Ｗ以上に設定してある。
【００３３】
ここで、レジずれ検出用パターンが主走査方向にずれると、これに対応したかたちでレジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷ内でパターン幅が変動し、これに従って主走査方向におけるサンプリング開始タイミングからパターンエッジ（先端エッジ）検出タイミングまでの時間、或いはパターンエッジ（後端エッジ）検出タイミングからサンプリング終了タイミングまでの時間が変化する。したがってレジセンサ１３が副走査側読取幅ＴＷをもってレジずれ検出用パターンを読み取ることにより、レジずれ検出部１６では、レジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷの任意の一点（例えば図中一線鎖線で示す中間点）で読み取られるパターン幅と、理想状態におけるパターン幅とのずれ分を算出し、その算出結果に基づいて主走査方向のレジずれ量を検出する。
これにより、レジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷを拡大しなくても、その２倍以上の主走査方向のレジずれ量を検出することが可能となる。
【００３４】
なお、上記〔第７形態例〕においては、主走査方向においてそれぞれパターン幅が連続的に変化する複数のパターンＬ１〜Ｌ５をレジずれ検出用パターンとして形成するようにしたが、これ以外にも図１０に示すように、副走査方向においてそれぞれパターン幅が連続的に変化する複数のパターンＬ１〜Ｌ５をレジずれ検出用パターンとして形成することにより、上記同様の原理で副走査方向のレジずれ量を検出することも可能である。
【００３５】
〔第８形態例〕
本例では、図１１に示すように、主走査方向用のレジずれ検出用パターンとして、レジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷよりも広い幅（ＷＬｚ）でＺ字形のパターンＬｚを形成し、また副走査方向用のレジずれ検出用パターンとして、レジセンサ１３の副走査側読取幅ＴＷｎよりも広い幅（ＷＰｎ）でＮ字形のパターンＬｎを形成する。このうち、Ｚ字形のパターンＬｚについては、その副走査方向のパターン幅ＷＰｚをこれに対応するレジセンサ１３の副走査側読取幅ＴＷｚ以下に設定し、Ｎ字形のパターンＬｎについては、その主走査方向のパターン幅ＷＬｎをこれに対応するレジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷ以下に設定してある。
【００３６】
こうして形成されたレジずれ検出用パターンは、サンプリング制御部１４からの指示に基づく所定のタイミングでレジセンサ１３により読み取られる。すなわちレジセンサ１３は、サンプリング制御部１４からの指示に基づき、副走査側読取幅ＴＷｚをもってＺ字形のパターンＬｚを読み取るとともに、副走査側読取幅ＴＷｎをもってＮ字形のパターンＬｎを読み取る。このとき、Ｚ字形のパターンＬｚが主走査方向にずれると、これに対応してレジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷの任意の一点（例えば図中一線鎖線で示す点）で、最初のパターン検出タイミングｔ1 から次のパターン検出タイミングｔ2 までの時間が変化する。一方、Ｎ字形のパターンＬｎが副走査方向にずれると、これに対応してレジセンサ１３の副走査側読取幅ＴＷｎの任意のタイミング（例えば図中一線鎖線で示すタイミング）で、最初のパターン検出ポイントｐ1 から次のパターン検出ポイントｐ2 までの距離が変化する。
【００３７】
したがってレジずれ検出部１６では、レジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷの任意の一点で読み取られるパターン検出タイミングの時間（ｔ1 −ｔ2 ）と理想状態における時間とのずれ分を算出し、その算出結果に基づいて主走査方向のレジずれ量を検出するとともに、レジセンサ１３の副走査側読取幅ＴＷｎの任意のタイミングで読み取られるパターン検出ポイントの距離（ｐ1 −ｐ2 ）と理想状態における距離とのずれ分を算出し、その算出結果に基づいて副走査方向のレジずれ量を検出する。
これにより、レジセンサ１３の主走査側読取幅ＣＷ及び副走査側読取幅ＴＷを拡大しなくても、その２倍以上に相当する主走査／副走査方向のレジずれ量を検出することが可能となる。
【００３８】
なお、上記〔第８形態例〕では、主走査方向用のレジずれ検出用パターンとしてＺ字形のパターンＬｚを形成し、副走査方向用のレジずれ検出用パターンとしてＮ字形のパターンＬｎを形成するようにしたが、これ以外にも図示はしないが、主走査方向用及び副走査方向用のレジずれ検出用パターンとしてそれぞれＺ字形及びＮ字形を反転した字形からなるパターンを形成するようにしてもよい。
【００３９】
また、本発明が適用される画像形成装置としても、先の図１で示したように像担持体となる転写ベルトをシート搬送ベルトとして構成したもの以外にも、例えば各々の画像出力部によって転写ベルト上に直に異色の画像を重ね転写し、これを転写シートに一括して転写するようにしたもの、つまり転写ベルトを中間転写ベルトとして構成したもの、あるいは転写ベルト上に直に露光し、順次重ね現像するようにしたもの、つまり転写ベルトを感光体ベルトとして構成したものにも同様に適用することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の画像形成装置によれば、パターン読取手段でのパターン読取幅を拡大することなく、レジずれ検出用パターンの許容ずれ量を大幅に広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明が適用される画像形成装置の概略図である。
【図２】 本発明に係る画像形成装置の機能ブロック図である。
【図３】 本発明の第１形態例を説明する図（その１）である。
【図４】 本発明の第１形態例を説明する図（その２）である。
【図５】 本発明の第２形態例を説明する図（その１）である。
【図６】 本発明の第２形態例を説明する図（その２）である。
【図７】 本発明の第３形態例を説明する図である。
【図８】 本発明の第４〜第６形態例を説明する図である。
【図９】 本発明の第７形態例を説明する図（その１）である。
【図１０】 本発明の第７形態例を説明する図（その２）である。
【図１１】 本発明の第８形態例を説明する図である。
【図１２】 従来例を説明する図である。
【図１３】 従来の課題を説明する図である。
【符号の説明】
１ 転写ベルト
５Ｋ，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ 画像出力部
１１ 画像制御部
１２ パターンジェネレータ
１３ レジセンサ
１４ サンプリング制御部
１５ レジずれ検出部
Claims (1)
- 複数の画像出力部を像担持体ベルトに沿って配設し、前記像担持体ベルト上に前記複数の画像出力部によって順次異なる色の画像を重ねて多色の画像を形成可能とした画像形成装置において、
前記像担持体ベルト上に各々の色に対応したレジずれ検出用パターンを形成するとともに、副走査方向において互いにパターンの幅が異なる複数のパターンの集まりを前記レジずれ検出用パターンとして形成するパターン形成手段と、
前記パターン形成手段によって形成された前記レジずれ検出用パターンを、副走査方向において所定の読取幅で読み取るとともに、当該所定の読取幅が前記複数のパターンのうちの少なくとも一つを読取可能な条件で設定されたパターン読取手段と、
前記パターン読取手段によって読み取られたパターンの幅及び読み取られたパターンの位置に基づいて副走査方向のレジずれ量を検出するレジずれ検出手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
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